Bài 1. Tìm hiểu kiến ​​trúc vi điều khiển ARM Cortex-M3 LPC1768

Trong bài này, chúng tôi sẽ tìm hiểu kiến ​​trúc vi điều khiển ARM Cortex-M3 LPC1768. Tôi đã quyết định không đi sâu vào phần lý thuyết vì không có bảng dữ liệu lặp lại. Thay vào đó, tôi muốn tập trung vào các nguyên tắc cơ bản, sổ đăng ký, chế độ hoạt động, v.v. Tôi khuyên người đọc nên giữ bảng dữ liệu để nhận thêm bên trong. Khi chúng ta di chuyển cùng với loạt bài hướng dẫn này, bạn sẽ cảm thấy thoải mái khi làm việc với Bộ vi điều khiển Cortex-m3 LPC1768. Các Contex-M3 là 32-bit Bộ vi xử lý . Nó có đường dẫn dữ liệu 32 bit, ngân hàng đăng ký 32 bit và giao diện bộ nhớ 32 bit.

Bộ vi điều khiển Cortex-M3 LPC1768

Cortex-M3 cung cấp nhiều tính năng mới bao gồm Thumb-2 Instruction Set và mức tiêu thụ điện năng rất thấp , độ trễ ngắt thấp vv. Tôi sẽ đề cập đến những tính năng này trong tương lai. LPC1768 là vi điều khiển thuộc về lõi Cortex-M3. LPC1768 là bộ xử lý tín hiệu hỗn hợp từ NXP Semiconductor.

Bộ vi xử lý có kiến ​​trúc Harvard , có nghĩa là nó có bus riêng và bus dữ liệu. Điều này cho phép hướng dẫn và truy cập dữ liệu diễn ra cùng một lúc, dẫn đến hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên các lệnh và bus dữ liệu dùng chung bộ nhớ cho ứng dụng phức tạp, trong đó nhiều bộ nhớ hơn là cần thiết, bộ xử lý Cortex-M3 có một MPU tùy chọn. Tôi muốn chỉ ra một số tính năng giúp Cortex-M3 LPC1768 nổi bật so với các bộ xử lý thế hệ trước.

ARM CORTEX-M3 THÔNG SỐ KỸ THUẬT

HIỆU SUẤT CAO

Kiến trúc Harvard làm cho hiệu suất cao của chip. Tập lệnh Thumb-2 . Hoạt động ở tần số cao lên đến 100MHz

SỰ TIÊU THỤ ÍT ĐIỆN NĂNG

Số cổng thấp . Chế độ ngủ và chế độ ngủ sâu có sẵn để tiết kiệm năng lượng

HỆ THỐNG TÍNH NĂNG

Cung cấp thao tác băng bit , chế độ kết thúc lớn bất biến byte và hỗ trợ truy cập dữ liệu không được ký hiệu. Các tính năng xử lý lỗi và MPU tùy chọn (Bộ nhớ bảo vệ)

TÍNH NĂNG XỬ LÝ TIẾP TỤC

• Việc xây dựng trong NVIC
• Giảm độ trễ xử lý IRQ
• Cho phép thay đổi mức ưu tiên ngắt trong thời gian chạy

H SUP TRỢ H DE TRỢ

• Hỗ trợ JTAG hoặc nối tiếp dây gỡ lỗi giao diện
• Trạng thái bộ xử lý hoặc nội dung bộ nhớ có thể được điều khiển truy cập khi lõi đang chạy
• Hỗ trợ tích hợp cho sáu điểm ngắt và bốn điểm quan sát
• ETM tùy chọn cho theo dõi lệnh và theo dõi dữ liệu bằng DWT
• Tính năng gỡ lỗi mới, bao gồm đăng ký trạng thái lỗi, các lỗi ngoại lệ lỗi mới và các hoạt động vá flash giúp việc gỡ lỗi dễ dàng hơn nhiều
• ITM cung cấp phương thức dễ sử dụng để xuất thông tin gỡ lỗi từ mã kiểm tra
• Trình lấy mẫu PC và các bộ đếm bên trong DWT cung cấp thông tin lược tả mã

Chế độ xem đơn giản: Kiến trúc Cortex-M3

Các thành phần ngoại vi trên chip của LPC1768 bao gồm Ethernet MAC, giao diện USB có thể được cấu hình HOST, Device hoặc OTG, bộ điều khiển DMA mục đích chung 8 kênh, 4 UART, 2 kênh CAN, bộ điều khiển 2 SSP, giao diện SPI , Giao diện 3-I2C, Giao diện I2S 2 đầu vào và 2 đầu ra, 8 kênh 12 bit, DAC 10 bit, PWM điều khiển động cơ, Giao diện bộ mã tứ, 4 mục đích chung, 6 đầu ra mục đích chung, Ultra công suất thấp RTC với nguồn cung cấp pin riêng biệt và tối đa 70 chân IO mục đích chung. Nó hỗ trợ hệ điều hành như Windows CE, LINUX, Palm OS và vân vân.

Bộ xử lý Cortex-M3 là kiến ​​trúc tải / lưu trữ với ba loại lệnh cơ bản:

Register-to-Register -operation để xử lý dữ liệuThao tác
bộ nhớ - di chuyển dữ liệu giữa bộ nhớ và đăng ký
Luồng điều khiển - các hoạt động cho phép điều khiển ngôn ngữ lập trình như các câu lệnh và các lệnh gọi thủ tục.

Tôi nghĩ rằng điều này là đủ cho hướng dẫn này. Bây giờ bạn đã quen thuộc với kiến ​​thức cơ bản về Cortex-M3 Core. Trong hướng dẫn tiếp theo, tôi sẽ giới thiệu cho bạn phần mềm lập trình và phần cứng yêu cầu chương trình vi điều khiển NXP LPC1768. Tôi hy vọng bạn sẽ tìm thấy hướng dẫn này giáo dục và giải trí nhìn thấy bạn trong hướng dẫn tiếp theo.